Quandu si travaglia cù i raggi X, a sicurità di e radiazioni vene prima - hè a principale preoccupazione di tutti. L'esposizione inutile deve esse evitata, è a mo installazione senza prutezzione ùn era micca sicura per un usu à longu andà. Cusì aghju smuntatu u sistema è l'aghju almacenatu dopu à sta seria di foto.
Un amicu m'hà datu un tubu à raggi X.
Questu era un veru rigalu - gratuitu, cù a spedizione inclusa. Ma ùn mi piace micca accettà e cose per nunda. Cum'è dice u dettu, "Quellu chì accetta rigali deve un favore", allora l'aghju aiutatu cù altri prughjetti. Inizialmente ùn avia micca un pianu per questu: i raggi X sò à alta dose, è ùn mi piace micca i tubi elettronichi, chì necessitanu alta tensione è portanu risichi per a sicurezza. Ma postu chì l'aghju avutu, aghju avutu à pruvà à accendelu - lasciallu inutilizatu seria un sprecu è ingratu.
Dopu, ehi - l'aghju accesu!
Era solu una burla. A cusì detta "illuminazione" significa in realtà generà raggi X - spieghemu prima ciò chì sò i raggi X.
1 Principiu
I raggi X sò stati scuperti da WK Roentgen in u 1895. Mentre studiava i tubi à raggi catodici, hà scupertu accidentalmente chì i raggi invisibili ch'elli emettevanu pudianu fà fluoresce e sustanze, sensibilizà e pellicole fotografiche è penetrà diversi oggetti. Li hà chjamati "raggi X" per via di a so natura scunnisciuta.
A fisica muderna rivela chì a luce visibile vene da a transizione di l'elettroni di a guscia esterna in l'atomi, mentre chì i raggi X sò originati da a transizione di i nuclei atomichi è di l'elettroni di a guscia interna. Quandu l'elettroni liberi à alta velocità sò decelerati da a materia, a maiò parte si scontranu cù l'elettroni di a guscia esterna per pruduce luce è calore; uni pochi si scontranu cù l'elettroni di a guscia interna per generà una radiazione caratteristica (da transizioni di l'elettroni interni, chì mostranu picchi discontinui in u spettru, utilizabili per l'identificazione di i materiali), o si scontranu cù i nuclei atomichi per pruduce radiazione di bremsstrahlung (energia liberata da elettroni decelerati/deviati, chì mostranu un spettru cuntinuu, a fonte principale di raggi X cuntinui).
2. esempiu
Trè cundizioni sò necessarie per a generazione di raggi X: una fonte di elettroni, un fasciu di elettroni à alta velocità è un bersaghju decelerante. In un tubu à raggi X: u filamentu serve cum'è fonte di elettroni (pruducendu elettroni termionici quandu hè energizatu); u fasciu di elettroni à alta velocità hè ottenutu per via di l'accelerazione à alta tensione è di l'altu vacuum in l'internu di u tubu; u bersaghju hè di solitu tungstenu (alta densità, altu puntu di fusione, conduttivu), cù l'anodu chì agisce sia cum'è bersaghju sia cum'è elettrodu accelerante.
Accessori è Dissipazione di u Calore: U stratu metallicu fora di u filamentu focalizza u fasciu di elettroni; u bersagliu di tungstenu hè rivestitu cù un stratu di rame grossu è dotatu di connettori grossi, tramindui per a dissipazione di u calore. Pigliendu 100kV è 2mA cum'è esempiu, menu di l'1% di l'energia hè cunvertita in raggi X, è i restanti 200W si cuncentranu nantu à un picculu puntu di u bersagliu. Cusì, u tubu hè immersu in oliu isolante sia per l'isolamentu sia per a dissipazione di u calore. I tubi di bassa putenza si basanu nantu à u raffreddamentu à l'oliu, mentre chì quelli di alta putenza utilizanu u raffreddamentu à liquidu o anodi rotanti (per disperse l'energia). Quì si usa un tubu di bassa putenza; per u fai-da-te, a dissipazione di u calore pò esse trascurata durante u funziunamentu à cortu termine è à bassa corrente.
3. Note supplementari
1.) Energia è Luminosità: L'energia di i raggi X hè misurata in keV, cù 1kV chì currisponde à 1keV. Una tensione più alta significa energia più forte, lunghezza d'onda più corta è una penetrazione più grande. L'energia si riferisce à l'energia di un solu fotone (lunghezza d'onda), mentre chì a luminosità si riferisce à a quantità di fotoni. Per a radiografia di u torace, l'alta energia migliora a penetrazione, è l'alta luminosità (aumentendu a putenza di u filamentu) accorcia u tempu di esposizione.
2.) Classificazione è generazione di raggi X: I dispositivi chì rispondenu à e cundizioni di altu vacuum, fasciu elettronicu à alta velocità è bersagliu (per esempiu, CRT, tubi elettronichi) ponu generà raggi X. I raggi X morbidi (<25kV) anu una penetrazione debule (ùn ponu micca passà per u vetru) è sò aduprati per l'eliminazione statica; ponu esse emessi via tubi cù finestre speciali in berilliu. I raggi X duri (> 25kV) sò cumunemente aduprati per a radiografia.
3.) Danni da radiazioni: U corpu umanu tollera un certu livellu di radiazioni naturali; l'eccessu provoca danni. I raggi X à bassa energia sò facilmente assorbiti è più periculosi di quelli à alta energia (> 100 keV penetranu guasi cumpletamente). A mammografia usa tubi cù finestre assottigliate per emette raggi X à bassa energia, ciò chì richiede un usu attento.
4.) Idea sbagliata di schermatura: U piombu ùn hè micca assolutamente impenetrabile - a schermatura dipende da u pesu atomicu è da u spessore, è i raggi d'alta energia ponu penetrà u piombu finu. L'uraniu impoveritu, malgradu a debule radiazione inerente, hè un eccellente schermatura per i raggi γ d'alta energia per via di u so altu pesu atomicu.
4. Circuitu di guida
Quì sopra hè teoricu. Dopu hè a cunfigurazione di l'azionamentu di u tubu à raggi X.
Inizialmente aghju pensatu à cumprà un driver di macchina à raggi X in Xianyu, ma questu andava contru à u spiritu DIY è i circuiti eranu troppu cari, allora aghju sceltu di custruisce unu da mè stessu. Un tubu à raggi X tipicu hà 3 pin: dui per u filamentu, è quellu più grossu per l'anodu. Per fà funziunà, prima accendete u filamentu, poi applicate da 10s à 100s di alta tensione à l'anodu (mantenendu una corrente di livellu mA) - i raggi X saranu emessi da a finestra laterale.
